武立強

(遼寧省水利廳，遼寧 沈陽 110003)

通常采用測定標準養(yǎng)護28天強度來評定混凝土抗壓強度的試驗周期較長，既不能及時預報施工過程中的質(zhì)量狀況，又不能及時調(diào)整混凝土配合比。因此通過早期混凝土強度(如3d、7d)預測28d強度的方法就非常必要了。尤其對于工期緊、任務重的工程，可以大大節(jié)省時間。

國內(nèi)外工程技術人員就早期判定和預測混凝土強度的課題進行了大量研究，并取得了相當?shù)某晒Ｓ捎诨炷恋馁|(zhì)量受到人、材、機及環(huán)境等的影響，不同條件下的強度預測公式不同，因此對于特定地區(qū)常用的原材料應該建立相應的預測公式。

此次研究是根據(jù)JGJ/T15-2008《早期推定混凝土強度試驗方法標準》的相關規(guī)定，通過試驗建立了PCCP管芯混凝土強度3d和28d的關系式，并驗證其準確性。

1 試驗方案

某重點輸水工程PCCP管芯混凝土強度等級設計為C60，配合比設計本著高性能混凝土的理念，以水泥、砂、石、粉煤灰為材料，在混凝土組分中引入高效減水劑以降低水灰比，達到配制高性能混凝土的目的。

1.1 原材料

PCCP管芯混凝土所用的原材料主要有:水泥(P·O 52.5)、砂、石、聚羥酸高性能減水劑、地下水和粉煤灰(F類Ⅰ級)。各種原材料的性能指標如表1～表5。

表1 水泥性能指標

表2 細骨料性能指標

表3 粗骨料性能指標

表4 減水劑性能指標

表5 粉煤灰性能指標

1.2 配合比設計

建立強度關系式時，混凝土試件數(shù)量不應少于30對組，混凝土試樣拌合物的水膠比不應少于3種。每種水膠比拌合物成型的試件對組數(shù)宜相同，其最大和最小水膠比之差不宜小于0.2。按照粉煤灰摻量為0、10%及20%選用3種配合比，如表6所示。

表6 PCCP管芯混凝土配合比

1.3 試驗方法及結(jié)果

混凝土在強制式攪拌機中攪拌3min后，出機檢驗混凝土的坍落度及和易性，用來評定混凝土的工作性。將拌勻后的混凝土裝入150mm×150mm×150mm試模中，共兩組，一組轉(zhuǎn)入標準養(yǎng)護室中養(yǎng)護測3d強度，另一組放入標準養(yǎng)護室同條件養(yǎng)護測28d強度。獲得各試件的抗壓荷載值后，折合成150mm立方體抗壓強度。每種配合比分別取12組試件，每組試件分別測定3d和28d標準養(yǎng)護抗壓強度，如表7所示。

表7 3種配合比試樣的抗壓強度數(shù)據(jù)統(tǒng)計表(單位:MPa)

2 建立強度關系式

2.1 相關性分析

相關圖法亦稱散布圖法。用直角坐標圖來表示兩個與質(zhì)量相關的因素之間的相互關系以進行質(zhì)量控制的方法。運用相關圖分析3種配合比的3～28d抗壓強度線性相關關系，見圖1～3。

圖1 3～28d抗壓強度相關圖(配合比1)

圖2 3～28d抗壓強度相關圖(配合比2)

圖3 3～28d抗壓強度相關圖(配合比3)

由圖1～3可以看出，散布點基本形成由左至右、向上變化的一條線帶。這說明3種配合比的3d抗壓強度對28d抗壓強度影響屬于正相關關系，即3d抗壓強度與28d抗壓強度存在相關關系。

2.2 強度關系式

根據(jù)JGJ/T15-2008《早期推定混凝土強度試驗方法標準》附錄A，采用線性回歸法建立強度關系式，即=a+。計算結(jié)果詳見表8。

表8 3種配合比強度關系式表

由表8可以看出，3種配合比的相關系數(shù)均不小于0.9，剩余標準差均小于標準養(yǎng)護28d強度平均值的10%。因此建立的強度關系式可用于推定標準養(yǎng)護28d抗壓強度。

2.3 強度關系式的精度

由圖4～6可以看出，28d抗壓強度試驗值散布點基本分布在推定曲線兩側(cè)。將表7中3d抗壓強度值分別代入表8中的各強度關系式，可以得出如下結(jié)果:通過各強度關系式計算出的3d抗壓強度值對比28d抗壓強度試驗檢測值，相對誤差在－1.4% ～1.1%之間。因此說明通過試驗建立的28d抗壓強度推定關系式精度較高。

圖4 28d抗壓強度試驗值與推定曲線相關圖(配合比1)

圖5 28d抗壓強度試驗值與推定曲線相關圖(配合比2)

圖6 28d抗壓強度試驗值與推定曲線相關圖(配合比3)

3 結(jié)語

以PCCP管芯混凝土為研究對象，針對特定地區(qū)、特定原材料，通過試驗分析，應用線性回歸法建立了與配合比對應的3d和28d抗壓強度之間的推定關系式，具有一定的準確性。在公式運用中應不斷積累數(shù)據(jù)，使推定公式處于動態(tài)修正過程中，保證推定公式更為準確。

［1］JGJ/T15-2008．早期推定混凝土強度試驗方法標準［S］．

［2］GB/T 11837-2009．混凝土管用混凝土抗壓強度試驗方法［S］．

［3］JGJ 55-2011．普通配合比設計規(guī)程［S］．